N523-TBP混合萃取体系从盐湖卤水中萃取锂的机理研究

研究了N523(N,N-二乙基己基乙酰胺)-TBP(磷酸三丁酯)混合萃取体系从盐湖卤水中萃取锂的共萃取效应、盐析效应及共存离子影响。FeCl_3、CoCl_2、NiCl_2、CuCl_2、ZnCl_2等过渡金属氯化物盐对锂的共萃取效应研究表明,FeCl_3是最佳的共萃剂,Fe/Li摩尔比为1.3时萃取效果最优。卤水中KCl、CaCl_2、NaCl、MgCl_2、Al Cl3的盐析效应研究表明,MgCl_2是萃取锂天然的最佳盐析剂。卤水中Na~+、K~+、Ca~(2+)等共存离子对锂萃取效果的影响研究表明,锂与共存离子的分离因数顺序为βLiMgβLiKβLiNaβLiCa。N523-TBP混合萃取体系特别适合从高镁卤水中萃取锂,但不适于从含钙较高的卤水中萃取锂。     

蒙皂石—乙二醇有机复合体结构模型修正

通过对一例蒙皂石－乙二醇有机复合体的结构研究,修正了传统的结构模型,并从化学键、有机分子模型及层间域的有效空间等方面综合考虑,证明了所提出的新结构模型的合理性。在新的结构模型中,乙二醇分子为梯形排列。单位晶胞所容纳的乙二醇分子为４个,每个乙二醇分子与可酸盐层基底形成两个氢键,并且乙二醇分子的构型显示了极性分子的性质,层间域Ｃａ离子和剩余水分子正对于六方网环的中心,与另一例的乙二醇分子相对应,新结构     

贵州普安矿区20号煤中锂的赋存状态及逐级化学提取实验研究

锂(Li)是一种重要的金属能源,近年来全球锂的需求持续增长。我国煤伴生型锂矿床的发现证明煤矿可能成为锂资源的潜在来源。以贵州普安矿区20号煤为研究对象,采用工业分析、镜下鉴定、X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、激光剥蚀?电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)等方法,分析原煤及浮沉实验获得的密度分级试样的基本性质、矿物组成、元素组成及煤中Li的赋存特征。结果表明,原煤中Li含量达134.09 μg/g,在6个密度级样品中,Li含量随煤样密度级的增加而增加(>1.8 g/cm3密度级样品中Li含量最高为212 μg/g),重力分选可使煤中Li得到一定程度的预富集。原煤主要矿物组分包括黏土矿物、黄铁矿、方解石、石英等,基于Li与Al、Si等的相关性以及矿物微区元素含量(LA-ICP-MS)等分析,推测Li可能主要以吸附态赋存于黏土矿物中。逐级化学提取实验结果表明,煤中Li的赋存特征为水溶态(20.96%)、离子交换态(32.90%)、硅酸盐/铝硅酸盐态(22.80%)、碳酸盐/磷酸盐态(10.81%)、二硫化物态(3.92%)和残渣/有机态(2.58%),说明通过离子交换法可以从煤矸石中回收Li。该研究结果为下一步分离提取煤中Li提供了一定理论指导。      

察尔汗盐湖别勒滩区段固态锂的赋存状态与分布特征

察尔汗盐湖别勒滩区段赋存大量具有开发潜力的固态锂资源,但目前对固态锂的赋存状态和分布特征研究较少。文章利用水溶法、稀酸溶法和全岩溶解法3种方法对该区4个钻孔的15件岩芯样品进行主微量元素分析。研究结果显示,水溶法的w(Li)(Li溶出量,余同)为23.37×10^-6～85.98×10^-6,稀酸溶法的w(Li)为47.77×10^-6～139.58×10^-6,全岩溶解法w(Li)为49.47×10^-6～151.64×10^-6。以同一样品全岩溶解所得的w(Li)为100%,水溶法、稀酸溶法的w(Li)平均值分别为56.44%和92.83%。结合矿物薄片鉴定、扫描电镜分析和X射线衍射的鉴定结果,岩芯样品中的矿物主要是石盐、杂卤石、光卤石、石英、绿泥石、钠长石、硬石膏、白云石、伊利石、菱镁矿和方解石等,推测固态锂大部分赋存于易溶盐类矿物,其余赋存于不易溶的碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐等矿物中。根据4个钻孔岩芯样品的Li溶出量来看,察尔汗盐湖别勒滩区段固体钾盐层中固态锂的分...     

贵州狮溪铝土岩型锂资源的发现及意义

狮溪锂资源位于贵州省桐梓县狮溪向斜东翼,是首次在黔北务(川)、正(安)、道(真)地区之外的下二叠统大竹园组中发现锂元素的异常富集。狮溪锂富集层位于大竹园组中—上部,具有厚度和品位均较为稳定的特征,含锂岩石类型为致密状和碎屑状铝土岩,主要矿物为伊利石(水白云母)。综合矿物学、岩石学及地球化学特征分析认为,该区域Li的富集与风化淋滤作用密切相关,受古气候、古地貌、地下水位等多因素控制。通过统计黔北地区和狮溪地区含铝岩系数据发现,Li含量与Al₂O₃、Al/Si值呈规律性变化,Li富集程度与大竹园组的岩性相关,大致可分为Li一般富集区(含矿岩石为泥岩或铝土质泥岩、较高品位铝土矿)和Li高度富集区(含矿岩石为铝土岩和低品位铝土矿)。笔者等通过狮溪锂资源的发现及综合分析认为,在黔北务(川)、正(安)、道(真)地区外围的近岸平原环境,特别是在地势低洼处形成的致密状和碎屑状铝土岩中,具有发现较高品位铝土岩型锂资源的巨大潜力。     

地质历史时期海洋Li同位素演变

Li是一种碱金属元素,由于它不受氧化还原和生物效应的影响,因此在追踪地球元素循环方面非常有利。并且Li在海洋中的留存时间远大于海水混合时间,因此海洋中的Li具有相对均一的组成,从而能够代表对应地质历史时期整体海洋情况。近年来海洋Li同位素被应用在示踪大陆风化模式领域,并取得了很多成果。笔者等在系统总结全球海洋Li循环作用和表生地质作用的Li同位素分馏机制的基础上,通过收集并整理、估算了不同时期海洋Li同位素组成,对地质历史时期海洋Li同位素组成变化与改变大陆风化模式相关的地质事件进行分析,再结合同时期碳酸盐岩C、Sr同位素数据进行对比分析,探讨Li、C、Sr同位素演化与地质事件之间的关系。最后,讨论了目前海洋Li同位素组成方面研究的不足,为后续利用海洋Li同位素记录示踪大陆风化模式的应用提供了参考。     

中蒙边界地区战略性矿产资源锂区域地球化学分布及控制因素

中蒙边界地区成矿地质条件优越,资源潜力巨大,是国际、国内地学研究和勘查的热点地区.锂能已被国际上公认为未来新能源的发展方向,锂矿成为关键性战略矿产资源调查和研究的热点.随着我国锂资源需求日益增加,了解其在土壤圈中的浓度和分布对缓解我国锂资源短缺问题至关重要. 依托中蒙边界1︰100万地球化学填图数据,探讨了汇水域沉积物中锂的地球化学参数、区域地球化学分布特征以及影响因素. 中蒙边界地区汇水域沉积物锂元素中位值和平均值分别是22.50×10-6和24.46×10-6;阿尔泰构造带、阿尔泰南缘弧盆系锂含量最高,区域浓集系数分别是1.38、1.26,是锂的富集优势区;锂的区域地球化学分布主要受地质背景、成土母岩控制,地理景观、黏土含量、矿床分布等也制约着锂的分布模式. 根据85%累积频率,圈定出74个锂地球化学异常区,其中23个锂地球化学异常达到地球化学省规模,根据锂地球化学异常分布模式为该区寻找锂等稀有金属矿床提供了重要选区. 研究填补了中蒙边界地区锂地球化学分布的空白,为两国边境地区锂等稀有金属矿床对比提供基础数据,为缓解中国锂资源短缺优选了勘查靶区.      

镁、锂电气石/玻璃复合材料的制备与负离子释放性能对比

采用丝网印刷技术,以天然电气石粉末为原料成功制备了镁电气石/玻璃复合材料与锂电气石/玻璃复合材料,并在密闭空间测量了电气石/玻璃复合材料的负离子释放性能。负离子测试结果表明,当镁电气石/玻璃复合材料与锂电气石/玻璃复合材料的附着面积为76.97 cm²时,负离子释放量分别为202 cm^-3和208 cm^-3,说明镁与锂电气石/玻璃复合材料的负离子释放性能近似,廉价镁电气石可以替代价格昂贵的锂电气石用于制备具有负离子释放性能的玻璃材料。进一步研究发现,当电气石粉末附着面积增加一倍时,镁与锂电气石/玻璃复合材料负离子释放量均提高为原来的3倍左右。     

熔融制样X射线荧光光谱法测定珍珠岩矿中主量元素

珍珠岩矿的化学成分对其膨胀特性有重要影响,是珍珠岩矿的重要质量指标,目前大多采用容量法、重量法、分光光度法、原子吸收光谱法等传统方法对各化学成分进行测定,操作复杂,而且不能满足主量元素同时测定的要求。本文采用熔融法制样,建立了X射线荧光光谱同时测定珍珠岩矿中主量元素(Si、Al、Fe、Ca、Mg、Ti、K、Na)的分析方法。样品制备试验结果表明,试样与四硼酸锂-偏硼酸锂(质量比67∶33)混合熔剂稀释比为1∶10,熔融温度为1050℃时,样品熔融完全,制备的熔片满足分析方法的要求,且克服了珍珠岩矿高温熔矿时由于膨胀不均匀而导致硅元素测量结果偏低的问题。通过仪器测量条件的优化,以国家标准物质和自制校准样品拟合校准曲线,并进行基体效应校正,实际矿区样品测量结果与化学分析法的测定值基本吻合。方法检出限小于0.05%,精密度(RSD,n=12)小于1.5%。本方法与经典分析方法相比,简便高效、绿色环保、精密度高、准确度好,一次熔矿能够同时测定珍珠岩矿中全部主量元素,满足了珍珠岩矿快速分析测试的需要。     

川西甲基卡308号伟晶岩脉年代学和地球化学特征及其地质意义

甲基卡稀有金属矿床是我国目前规模最大的伟晶岩型稀有金属矿床,308号伟晶岩脉为其中出露面积最大的伟晶岩脉,由于勘查及研究程度较低,其形成时代及成矿机制尚不明确.通过LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb测年,首次获得产于308号伟晶岩脉中间带含锂辉石伟晶岩的年龄为210.9±4.6 Ma,表明其形成于印支晚期,为印支旋回强烈造山运动之后相对稳定阶段的产物.元素地球化学特征表明,308号伟晶岩脉中边缘带无矿细晶岩与矿床内二云母花岗岩具有相似的过铝质S型花岗岩特征,二者具有同源性,并认为其成矿机制为:花岗质岩浆在中浅成、偏还原的环境上升侵位,由细晶岩至伟晶岩演化过程中,相对分异程度升高,熔体相和富挥发分的流体相之间发生强烈碱交代作用,并在一定的结构分带中发生大规模稀有金属矿化.